内容正文:
4.4.2 动能定理的应用
教学目标:1.知道动能的符号、单位和表达式,会根据动能的表达式计算物体的动能.2.能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理,理解动能定理的物理意义.3.能应用动能定理解决简单的问题.
教学重点:对动能公式和动能定理的理解与应用
教学难点:动能定理的推导,正确认识功、能的关系
【自主学习】
一、动能定理
1.动能:物体由于 而具有的能量叫做动能,其表达式为Ek=mv2.动能是 ,只有大小,没有方向.
2.动能定理:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化,表达式为
W= .
(1)当力对物体做正功时,物体的动能 (填“增加”、“减少”或“不变”),Ek2 Ek1(填“>”、“<”或“=”).
(2)当力对物体做负功时,物体的动能 (填“增加”、“减少”或“不变”),Ek2 Ek1(填“>”、“<”或“=”).
二、多力做功的计算方法
1.先求合力,再求合力做的功.W= .
2.先求每个力的功,然后求各力做功的代数和W= .
【交流讨论】
【成果展示】展示学生交流讨论成果
【教师执导】教师引导、点拨、辨析、梳理,阐释内涵与外延等(略)
【学以致用】
考点一 利用动能定理求变力的功
【例1】一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,如图1所示,则力F所做的功为( )
A.mglcos θ B.Flsin θ
C.mgl(1-cos θ) D.Flcos θ
【变式1】如图1所示,斜槽轨道下端与一个半径为0.4 m的圆形轨道相连接.一个质量为0.1 kg的物体从高为H=2 m的A点由静止开始滑下,运动到圆形轨道的最高点C处时,对轨道的压力等于物体的重力.求物体从A运动到C的过程中克服摩擦力所做的功.
考点二 机车启动问题
【例2】一辆质量为m,额定功率为P的小车从静止开始以恒定的加速度 a启动,所受阻力为f,经时间t,行驶距离x后达到最大速度vm,然后匀速运动,则从静止开始到达到最大速度的过程中,机车牵引力所做的功为( )
A.Pt B.(f+ma)x C.mvm2 D.mvm2+fx
【变